一种多重复合伸缩式袋笼机构设计

汤建涛　潘建军　陈泉铮

摘 要：通过设计一套多重复合伸缩式袋笼机构，主体分为三个袋笼组通过袋笼间连接件相连，每个袋笼组内有六个小袋笼通过袋笼组内连接件连接。通过两个原理实现收缩拉伸：（1）在每一个袋笼组内部，通过每节袋笼角度的旋转，来实现袋笼组内部的伸缩。（2）在不同袋笼组间通过袋笼直径的不同来实现袋笼组之间的伸缩。此袋笼不分节，并且可折叠，可以缩小体积，方便运输、安装；不影响滤袋的使用工作，也不受净气室高度限制。在低成本的情况下有较高的使用价值。

关键词：角度变化；直径变化；多重复合；伸缩；袋笼

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.058

1 引言

袋式除尘器的关键是滤袋和袋笼，袋笼直接影响袋式除尘效果。在整个除尘机构中的设计以及优化中需要重点考虑。但是传统的袋笼结构存在一些需要解决的问题：

（1）长袋笼采用分节节构，容易漏装，且不易检查发现；

（2）袋笼直径φ150mm，为圆管状，体积大，占用场地大，运输量大。

针对传统袋笼的缺陷和不足，我们需要在袋笼的结构等方面进行改良，使其能够避免因为分节导致安装时会漏装的问题，同时让袋笼的体积减小，方便运输。

2 构造及其特点

2.1 构造

主体分为三大部分，上袋笼组、中袋笼组、下袋笼组，每个袋笼重0.32kg左右，总重量5.75kg，采用的材料为2205不锈钢。三大袋笼组通过袋笼间连接件相连，每个袋笼组内有六个小袋笼通过袋笼组内连接件连接。

（1）在每一个袋笼组内部，通过每节袋笼角度的旋转，从而可以保证袋笼收缩时不会碰撞。将每个袋笼转角设计为10度，由于六边形不同杆角度为60度，六个小袋笼后可以回到原来位置。

（2）在不同袋笼组间通过袋笼直径的不同从而可以保证袋笼收缩时不会碰撞。最开始的袋笼直径150mm，后面两组袋笼直径依次减少14mm，最后一组袋笼直径122mm，由于不同直径只有三组，从而保证袋笼直径变化不会太多。

2.2 特点

（1）袋笼组内袋笼数目可以根据要求改动。减少袋笼之间转角，袋笼节数就增多。六节只是保守估计。经过改动袋笼总长可以超过15米或者18米。

（2）由于这种机构同时采用两种收缩方案，所以可以将原来很长的袋笼分成3乘6=18个小袋笼，大大的降低袋笼收起来后长度，折叠以后总长度只有515mm，展开7058mm。在不缩短使用长度的情况下，一方面增加袋笼的刚度，另一方面方便运输和使用。

（3）由于这种机构在工厂加工的时候，就已经通过连接结构的限制，让各个部分袋笼无法脱离这整个机构，一方面避免运输过程中零件丢失，另一方面使用时不需要装配，使用时非常方便，可以减少工人工作时间。。

（4）当袋笼装配时不需要分节装配。袋笼不受净气室高度限制：由于总长只有0.7m，净气室高度最低为2米时，同样能方便安装。

（5）由于每个袋笼组件内部部件相同，加工时减少加工种类，安装时也不需要区分先后，维修更换也很方便。因为这种机构所需零件很少，加工也非常方便。

3 三维建模以及受力分析

采用三维软件的有限元分析，得到受力分析的图，经过分析，最大的力在材料安全范围内，设计满足要求。

4 产品应用前景

我们设计制作的可伸缩袋笼结构，当收缩时长度只有50多厘米，并且重量只有5kg，方便携带。作品简单实用，新颖。在运输时可以折叠，空间的利用率会增大，无需拆装，可以避免在安装过程中出现错误，造成漏装。结构简单，制作工艺简单，如果投入市场进行大批量生产，我们的制作成本将更加低廉。通过应力分析，选用2205不锈钢，具有优良的性能和耐腐蚀性。袋笼强度得到加强并且延长袋笼的使用寿命。

5 结语

根据对原有的袋笼的分析， 为解决原有袋笼的多个缺点。提出自己方案并进行了优化。最后设计出一种具有较高实用价值的袋笼机构。通过连接块的设置，以保证相邻袋笼之间滑动连接可靠；底座上滑动部的设置，可保证相邻两个袋笼组件之间滑动连接可靠。接着利用solidworks钣金模块完成零部件的三维建模， 实现了零件的装配。为了研究袋笼受力情况， 采用simulation模块对前面设计所确定的参数进行优化， 并根据结果实现三维模型的参数化改变。结果表明，当袋笼按照设计尺寸使用时可以兼顾经济型和实用性。从而为以后各种类似可伸缩式机构设计提供了简单的参考。

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